Wissenschaft von Verbundwerkstoffen
Erfahren Sie mehr über fortschrittliche Verbundwerkstoffkomponenten und die Harze und Verstärkungsmaterialien, die diesen leichten, robusten Technologien für die Materialwissenschaft Festigkeit verleihen.
Composite Material Science an der Boyd
Ein Verbundwerkstoff ist ein Gemisch aus mindestens zwei nicht mischbaren Komponenten, die noch eine starke gegenseitige Haftung aufweisen. Der resultierende Verbundwerkstoff besitzt im Vergleich zu seinen Komponenten verbesserte Eigenschaften.
Außergewöhnliche mechanische, elektrische und thermische Eigenschaften machen Verbundwerkstoffe zu einem idealen, leichteren Ersatz für herkömmliche Metalle und andere Legierungen. Viele Verbundwerkstoffe weisen auf:
- Geringe Dichte
- Hohe dielektrische Eigenschaften
- Hohe Chemikalien- und Korrosionsbeständigkeit
- Hohe spezifische Beständigkeit und Steifigkeit
- Ermüdungs- oder Zyklenfestigkeit
- Hervorragende Selbstverlöschbarkeit
- Geringe Toxizität der Verbrennungsrauch
Verbundadditive können auch bei der Anpassung von Folgendem helfen:
- Elektrische oder thermische Leitfähigkeit
- Der Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE)
- Energieabsorption für Stoß oder Akustik
Die Materialwissenschaftler von Boyd nutzen Fachwissen und Erfahrung, um Verbundwerkstoffe zu entwickeln und zu produzieren, die anspruchsvolle Spezifikationen erfüllen. Boyd ist spezialisiert auf die Herstellung von Verbundwerkstoffen für eine Vielzahl von Anwendungen und Branchen wie Transport, Elektronik, Energie, Medizin und Industrietechnologien.
Was sind Verbundwerkstoffe?
Ein Verbundwerkstoff ist die resultierende Mischung aus einem Bindemittel, einer Verstärkung und Additiven, die gegenüber den Ausgangsmaterialien verbesserte Eigenschaften aufweisen.
Die Bewehrung fungiert als Gerüst, das dem Verbundwerkstoff mechanische Festigkeit verleiht. Verbundverstärkungen werden als Kurz-, Lang- oder Endlosfasern klassifiziert und verleihen dem Verbundwerkstoff mechanische Festigkeit und Steifigkeit.
Bindemittel fungieren als Matrix, die die Struktur zu einem einzigen Bauteil zusammenhält, Spannungen auf die Bewehrung überträgt und die Bewehrung vor der Umgebung schützt. Bindemittel sind in der Regel ein thermoplastisches Harz oder ein Harz auf Duroplastbasis.
Additive und Chargen werden in der Regel in Verbundwerkstoffe aufgenommen, um bestimmte Eigenschaften des Materials wie UV-Beständigkeit, Leitfähigkeit, Feuerbeständigkeit usw. zu verbessern.
Schichtige Verbundstrukturen
Schichtverbundstrukturen bestehen aus mehreren dünnen Schichten von Verstärkungen, die mit Harz imprägniert sind, sogenannten Falten, die zu einer einzigen Komponente geschichtet werden. Jede Falte ist mit Langfaserverstärkungen versehen und mehrere Zehntel Millimeter dick. Diese Falten sind in der Regel in verschiedene Richtungen ausgerichtet, um die gewünschten mechanischen Eigenschaften zu erzeugen.
Boyd bietet ein komplettes Sortiment an Verbundwerkstoffen mit organischer Matrix (OMC) aus duroplastischem Harz (TS) oder thermoplastischem Harz (TP) an.
- Ungesättigtes Polyester (UP)
- Vinylester (VE)
- Epoxidharz (EP)
- Phenol (PF)
- Methacrylat (A)
- Polybismaleimide (BMI)
- Silikon (SI)
- Melamin (MF)
- Polyethylen (PE)
- Polypropylen (PP)
- Polyamid (PA)
- Polyimid (PI)
- Polybutylenterephthalat (PBT)
- Polyetheretherceton (PEEK)
- Polyphenylensulfid (PPS)
- Polyphenylenoxid (PPO)
- Gewinde (Roving)
- Unidirektionales Web (UD)
- Gewebt
- Gewebter Stoff
- Vlies
- Glasmatte, geschnittene Glasfasern oder jede andere Art von Faser mit der gleichen Architektur
- Kurze Fasern (0,1 bis 1 mm)
- Lange Fasern (1 bis 50 mm)
- Endlosfasern (>50 mm)
Fertigungsmöglichkeiten
Boyd verarbeitet Verbundwerkstoffe zu Halbzeugen oder Fertigprodukten mit verschiedenen Fertigungsverfahren, hauptsächlich Bearbeitung, Stanzen, Formen und Pultrusion. Zu den gängigen Verbundwerkstoffgeometrien gehören:
- Laminat-Paneele
- Bearbeitete Teile
- Rohre, Zylinder und Stangen
- Rund- und Gewindestangen
- Kundenspezifische pultrudierte Profile
- Kundenspezifische Formteile
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